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随着时代的发展,人们对光网络带宽的需求越来越高,光通信网络也越来越复杂。各类光通信系统中,存在着许多的波导类元件,如分束器,耦合器,复用器,AWG等,这些元件在整个光通信系统中起着至关重要的作用。而此类光波导器件研发人员,可以使用OptiBPM来对相关的元器件进行模拟分析与设计,这可以大大降低时间成本和物料成本。 :6Sb3w5h ^
P=CoLFa OptiBPM是基于光束传输算法(BPM-矢量BPM、半矢量BPM以及标量BPM)来模拟光通过任意波导介质(各向同性与各向异性)。并可使用合适的数值方法,如Crank-Nicholson方法和Scheme Parameter以及ADI,来进行计算,计算过程中可以使用合适的边界条件,如TBC和PML边界条件,以完成整个波导结构的仿真和分析,获得任意位置处的电磁场分布。 %LZf=`:( lb`2a3W/ 通过OptiBPM,科研人员可以同时观察近场分布(包含幅度、相位等),检测辐射以及方向场(Guided Field)。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率,减小风险并降低整体研发产品成本。 UjQi9ELoJ `!g
XA.9Uv 本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法,旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 !yX4#J( Gnmxp%&}P| 本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景,第二~十三章,分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件,如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等,并包含了创建各类波导的方法和分析方法,如参数扫描,脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件,导入到OptiSystem(一款光通信系统模拟仿真软件)中做联合仿真,可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 -%)8= g,cl|]/\d 《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正 (#k2S-5 (6\
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f<G:}I 目 录 cc$+"7/J^c 1 入门指南 4 RJZ4fl 1.1 OptiBPM安装及说明 4 #$9rH
2zd 1.2 OptiBPM简介 5 jR&AQ-H& 1.3 光波导介绍 8 KwuNHK)- 1.4 快速入门 8 1~P ^g` 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 GPnSdGLC 2.1 定义MMI耦合器材料 28 zos#B30 2.2 定义布局设置 29 ~WG#Zci- 2.3 创建一个MMI耦合器 31 dq
~=P> 2.4 插入input plane 35 !'EE8Tp~F 2.5 运行模拟 39 tmI2BBv 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 (Dx]!FFz 3 创建一个单弯曲器件 44 1 ~#p3)B 3.1 定义一个单弯曲器件 44 Qf]ACN 3.2 定义布局设置 45 I|?Z.!I| 3.3 创建一个弧形波导 46 ,*@6NK,. 3.4 插入入射面 49 A">A@`} 3.5 选择输出数据文件 53 8TnByKZz 3.6 运行模拟 54 %L$P']%t@ 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 vMOit,{ 4 创建一个MMI星形耦合器 60 .v:K`y;f\( 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 =j1rw 4.2 定义布局设置 61 {?9s~{Dl 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 pJE317 p' 4.4 插入输入面 62 =1"8ua 4.5 运行模拟 63 Y-WYQ{ 4.6 预览最大值 65 l`R/WC 4.7 绘制波导 69 )d6Ya1vJH 4.8 指定输出波导的路径 69 cTeEND) 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 #ab=]}2W_g 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 W@x
UR-}51 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 7=ZB?@bU~ 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 ryq95<lF 5.1 定义波导材料 75 fH7o,U| 5.2 定义布局设置 76 81|Xg5g)b 5.3 创建波导 76 {>cO&eiCt 5.4 修改输入平面 77 mSzBNvci 5.5 指定波导的路径 78 bG0t7~!{E 5.6 运行模拟 79 _KkLH\1g$ 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 A8R}W= 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 QMfa~TH#p 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 Hs+VA$$* 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 l*]*.?m/5 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 e/m,PE 6.2 定义布局结构 89 mq?5|` 6.3 绘制并定位波导 91 yjVPaEu]aU 6.4 生成布局脚本 95 D/Y .'P:j 6.5 插入和编辑输入面 97 p_jDnb# 6.6 运行模拟 98 g(Jzu' 6.7 修改布局脚本 100 <;.Zms${@ 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 o~F @1 7 应用预定义扩散过程 104 xh\{ dUPA 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 OgfmyYMtc 7.2 定义布局设置 106 4cql?W (D 7.3 设计波导 107 Q-%Q7n'c 7.4 设置模拟参数 108 ]iuM2] 7.5 运行模拟 110 <m80e),~ 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 Z2WAVSw 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 ++:v O 7.8 添加一个新的轮廓 111 ` =!&9o 7.9 创建上方的线性波导 112 yk9|H)-z 8 各向异性BPM 115 92GO.xAD? 8.1 定义材料 116 >yn%.Uoh@ 8.2 创建轮廓 117 4XDR?KUM 8.3 定义布局设置 118 o)7gKWjujP 8.4 创建线性波导 120 F
t%f"Z 8.5 设置模拟参数 121 Nf>1`eP 8.6 预览介电常数分量 122 E{d Mdz 8.7 创建输入面 123 l'(Cxhf.W 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 ;5A&[]@^^@ 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 2i4FIS|z0 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 uRQm.8b 9.2 定义布局设置 130 %lchz/ 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 d^IOB|6Q 9.4 编辑输入平面 132 o*\kg+8 9.5 设置模拟参数 134 sD.bBz 9.6 运行模拟 135 jNV2o 10 电光调制器 138 O9]j$,i 10.1 定义电解质材料 139 r+0"1\f3 10.2 定义电极材料 140 -Xkdu?6Eh 10.3 定义轮廓 141 zGu(y@o 10.4 绘制波导 144 0b=OK0n!% 10.5 绘制电极 147 <oPo?r|oM| 10.6 静电模拟 149 O: sjf?z 10.7 电光模拟 151 *"0Yr`)S 11 折射率(RI)扫描 155 `pN"T?Pk 11.1 定义材料和通道 155 Lm9y!>1"O 11.2 定义布局设置 157 *~M=2Fj;i 11.3 绘制线性波导 160 ,:QG%Et 11.4 插入输入面 160 }#q9>gx 11.5 创建脚本 161 dx[<@f2c 11.6 运行模拟 163 7CABM 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 #;a
1=8H 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 WKqNJN C 12.1 定义材料 165 //:.k#}~B 12.2 创建参考轮廓 166 T.!GEUQ 12.3 定义布局设置 166 \*!?\Ko`W 12.4 用户自定义轮廓 167 `ItMn&P 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 A7
.[OC 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 P@p(Y2&~g 13.1 定义材料 173 tz&=v,_jc 13.2 创建钛扩散轮廓 173 FJv=5L 13.3 定义晶圆 174 `,aPK/ 13.4 创建器件 175 WYwsTsG{_ 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 Q}W6?XDu 13.6 定义电极区域 178 x';6 更多目录详情请加微信联系 =XJ
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